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想象一下,你骑自行车从家到学校,一共骑了5公里,花了20分钟。你的速度是多少呢?我们可以用总路程除以总时间来计算:5公里除以三分之一小时,等于15公里每小时。这就是平均速度!
当然不是!你骑车的过程中速度一直在变化。上坡时很慢,下坡时飞快,遇到红灯时甚至停下来,速度变成了零。如果你骑得太快超速了,交警测的是你那一瞬间的速度,而不是整个路程的平均速度。这时候,平均速度就不够用了。
瞬时速度是物体在某一瞬间的运动快慢和方向。我们可以想象,把测量速度的时间间隔取得非常非常短,短到几乎就是一个瞬间。在这个极短的时间内,物体发生了一点点位移。用这一点点位移除以这个极短的时间,当时间间隔无限接近于零时,我们得到的就是瞬时速度。
瞬时速度在生活中有广泛应用。汽车仪表盘上的速度计显示的就是当前的瞬时速度。运动员冲刺时,我们关心的是他们冲过终点线那一刻的瞬时速度。在抛物运动中,物体在每个位置都有不同的瞬时速度,既有大小也有方向。交通监控测速时,测量的也是车辆通过某点时的瞬时速度。
现在你明白了平均速度和瞬时速度的区别。平均速度描述的是一段时间内的整体快慢,而瞬时速度描述的是物体在某一瞬间的快慢和方向。下次坐车时,看看速度计,你就知道它显示的是瞬时速度!物理世界充满了奇妙的概念,瞬时速度只是其中一个。继续探索吧!